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如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计;一根质量为m、长为...

如图所示,两根相距为L的金属轨道固定于水平面上,导轨电阻不计;一根质量为m、长为L、电阻为R的金属棒两端放于导轨上,导轨与金属棒间的动摩擦因数为μ,棒与导轨的接触电阻不计。导轨左端连有阻值为2R的电阻。轨道平面上有n段竖直向下的宽度为a、间距为b的匀强磁场(ab),磁感应强度为B。金属棒初始位于OO’处,与第一段磁场相距2a。求:

(1)若金属棒有向右的初速度v0,为使金属棒保持v0的速度一直向右穿过各磁场,需对金属棒施加一个水平向右的拉力。求金属棒不在磁场中受到的拉力F1和在磁场中受到的拉力F2的大小;

(2)在(1)的情况下,求金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场过程中,拉力所做的功;

(3)若金属棒初速度为零,现对其施以水平向右的恒定拉力F,使棒刚进入各磁场时的速度都相同,求金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场整个过程中导轨左端电阻上产生的热量。说明: 满分5 manfen5.com

 

(1)(2) (3) 【解析】 试题分析:(1)金属棒保持v0的速度做匀速运动。 金属棒不在磁场中           ① 金属棒在磁场中运动时,电路中的感应电流为I, ② 由闭合电路欧姆定律         ③ 由②③可得   (2)金属棒在非磁场区拉力F1所做的功为   ④ 金属棒在磁场区拉力F2所做的功为 ⑤ 金属棒从OO’开始运动到刚离开第n段磁场过程中,拉力所做的功为 (3)金属棒进入各磁场时的速度均相同,等于从OO’运动2a位移第一次进入磁场时的速度v1,由动能定理有      ⑥ 要保证金属棒进入各磁场时的初速度(设为v1)都相同,金属棒在磁场中做减速度运动,离开磁场后再做加速度运动。金属棒每经过一段磁场克服安培力所做的功都相同,设为W电;棒离开每一段磁场时速度也相同,设为v2。由动能定理有        ⑦             ⑧ 由⑥⑦⑧可得            整个过程中导轨左端电阻上产生的热量为 考点:导体切割磁感线时的感应电动势;动能定理的应用;闭合电路的欧姆定律.
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考点分析:
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(2)他测得的g值偏小,可能的原因是             

A.测摆线长时摆线拉得过紧

B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动数为50次

(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率k。则重力加速度表达式g=________。(用k表示)

 

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(1)如图(1)所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,请将图中所缺的导线补接完整。

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(2)已知一灵敏电流计,当电流从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,现把它与线圈串联接成如下图所示电路,当条形磁铁按如图所示情况运动时,以下判断正确的是__________

说明: 满分5 manfen5.com

A.甲图中电流表偏转方向向右

B.乙图中磁铁下方的极性是N极

C.丙图中磁铁的运动方向向下

D.丁图中线圈的绕制方向从上往下看为顺时针方向

 

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